Home NUÔI CẤY BÙN VI SINH Cung cấp bùn vi sinh Xử Lý Sinh Học Kỵ Khí – Bùn Kỵ Khí Là Gì...

Xử Lý Sinh Học Kỵ Khí – Bùn Kỵ Khí Là Gì ?

14 Tháng hai, 2017

3895

Xử lý sinh học kỵ khí là gì – bùn vi sinh kỵ khí là gì ?

Công ty môi trường Bình Minh chuyên cung cấp, nuôi cấy bùn vi sinh chất lượng tốt nhất. Nếu hệ thống Bạn đang có sự cố về bùn vi sinh, hãy gọi đến công ty môi trường Bình Minh để được hỗ trợ tư vấn miễn phí.

Xử lý sinh học kỵ khí – bùn vi sinh kỵ khí là gì?

Xử lý sinh học khị khí – Bùn vi sinh kỵ khí là : sự phân hủy kỵ khí là một loạt quá trình vi sinh vật phân hủy các hợp chất hữu cơ thành khí Metan – CH4.

Ưu điểm của quá trình xử lý sinh học kỵ khí so với quá trình xử lý sinh học hiếu khí khí là:

Không cần xử dụng Oxy ⇒ làm giảm chi phí điện năng cho quá trình cấp khí.
Quá trình kỵ khí tạo ra ít bùn hơn so với quá trình xử lý sinh học hiếu khí từ 3 – 20 lần. Quá trình xử lý sinh học kỵ khí tạo ra từ 20 – 150 kg bùn/1 tấn COD so với quá trình hiếu khí là 400 – 600 kg bùn/ 1 tấn COD.
Quá trình xử lý kỵ khí tạo ra lượng khí Metan lớn, khí metan có mức năng lượng phát sinh 9000 kcal/m3. Có thể được dùng để cấp khí cho lò hơi.
Nhu cầu năng lượng cho quá trình được giảm nhiều.
Thích hợp cho loại nước thải ô nhiễm nặng (với tỷ lệ BOD/COD > 0.5)
Có thể được thiết kế để hoạt động dưới tỉ trọng cao.
Hệ thống xử lý kỵ khí có thể phân hủy được các chất tổng hợp như các hydrocacbon béo có chlor như trichloroethylen, trihalomethan) và một số chất thiên nhiên khó phân hủy như ligin.

Nhược điểm của quá trình xử lý sinh học kỵ khí so với quá trinh xử lý sinh học hiếu khí:

Quá trình kỵ khí diễn ra chậm hơn quá tình hiếu khí.
Nhạy cảm trong việc phân hủy các chất độc.
Quá trình phân hủy cần nhiều thời gian hơn.
Quá trình khởi động cần lượng bùn lớn hơn (nồng độ bùn yêu cầu cao hơn). Chi tiết tại bài viếtlượng bùn cần thiết cho quá trình xử lý sinh học.

Mô tả các dạng bể phản ứng xử lý sinh học kỵ khí – bùn vi sinh kỵ khí là gì

Bể phân hủy một giai đoạn: là những bể lên men kích thước lớn trong đó xảy ra quá trình khuấy trộn cơ học, gia nhiệt, thu khí, thu bùn và quá trình tách pha, thu nước (bể UASB).
Bể phân hủy hai giai đoạn: Quá trình này gồm hai bể, 1 bể liên tục được khuấy trộn và gia nhiệt để ổn định bùn trong khi bể còn lại có tác dụng nén bùn, tách pha, thu khí và lắng nước trong.

Các giai đoạn trong quá trình xử lý sinh học kỵ khí.

Có nhiều nhóm vi khuẩn khác nhau tham gia vào quá trình sinh học kỵ khí. Phản ứng chung của quá trình như sau:

Chất hữu cơ → CH₄ + CO₂ + H₂ + NH₂ + H₂S

Nhóm 1 : Vi khuẩn thủy phân

Nhóm vi sinh vât này phân hủy các chất hữu cơ phức tạp (Protein, cellulose, lignin, lipids) thành những đơn phân tử hòa tan như acid ami, glucose, acid béo và glycerol. Các đơn phân tử này lại được nhóm vi khuân thứ 2 xử dụng làm cơ chất. Quá trình này được xúc tác bởi các emzinm ngoại bào như cellulase, protease và lipase. Tuy nhiên quá trình thủy phân diên ra tương đối chậm và có thể làm giới hạn khả năng phân hủy kỵ khí của một số chất thải nguồn gốc cellulose, có chứa lignin.

Nhóm 2 : Nhóm vi khuẩn lên men acid

Nhóm này sẽ chuyển hóa đường, acid amin, acid béo để tạo thành các acid hữu cơ như acetic, propionic, formic, lactic, butyric, succinic, các alcol và kentons như ethanol, methanol, glycerol, aceton, acetat, CO2 và H2. Acetat là sản phẩm chính của quá trình lên men carbonhydrat. Các sản phẩm được tạo thành rất khác nhau theo loại vi khuẩn và các điều kiện nuôi cấy (nhiệt dộ, pH, thế oxy hóa khử).

Nhóm 3 : Vi khuẩn acetic

Nhóm này gồm các vi khuẩn như Syntrobacter wolinii và syntrophomonas wolfei chuyển hóa các acid béo và alcol thành acetat, hydrogen và CO2, mà chúng sẽ được vi khuẩn metan sử dụng tiếp theo. Nhóm này đòi hỏi thể Hydro thấp để chuyển hóa các acid béo, do đó cần giám sát nồng độ hydro. Dưới áp suất riêng phần của hydro khá cao, sự tạo thành acetat sẽ bị giảm và cơ chất sẽ được chuyển hóa thành acid propionic, butyric và ethanol hơn là metan. do vậy có một mối quan hệ cộng sinh giữa vi khuản qcetogenic và vi khuẩn metan. Vi khuẩn metan sẽ giúp đạt được thế hydro thấp mà vi khuẩn acetogenic cần.

Ethanol, acid propionic và butyric được chuyển hóa thành acid acetic bởi nhóm vi khuẩn acetogenic.

Vi khuẩn Acetogenic tăng trưởng nhanh hơn nhiều so với vi khuẩn metan với mmax = 1 hr^-1 và 0.04 hr^-1.

Nhóm 4 : Vi khuẩn metan.

Nhóm vi khuẩn metan bao gồm cả vi khuẩn gram âm và gram dương với các hình dạng rất khác nhau. Vi khuẩn metan tăng trưởng chậm trong nước thải và thời gian thế hệ của chúng thay đổi từ 3 ngày ở 35 0C và tăng lên đến 50 ngày ở 10 0C.

Vi khuẩn metan được chia làm hai nhóm phụ.

1. Nhóm vi khuẩn metan hydrogrnotrophic nghĩa là sử dụng hydrogen hóa tự dưỡng : chuyển hóa hydro và CO2 thành metan.

CO₂ + H₂ —> CH₄ + 2 H₂O

Nhóm này giúp duy trì áp suất riêng phần thấp cần thiết để chuyển hóa acid bay hơi và alcol hình thành acetat.

2. Nhóm vi khuẩn metan acetotrophic, còn gọi là vi khuẩn phân giải acetat, chúng chuyển hóa acetat thành metan và CO₂.

CH₃COOH —> CH₄ + CO₂

Phương pháp xác định vi khuẩn Metan

Kỹ thuật đếm tiêu chuẩn: không thích hợp, khó nuôi cấy trong phòng thí nghiệm (do khó để nuôi cấy trong đĩa petri do yêu cầu đặc điểm kỹ thuật của vi khuẩn kỵ khí nghiêm ngặt)
Phân tích miễn dịch học, đa dòng, đơn dòng, kháng thể ngày nay được dùng để xác định số lượng và xác định vi khuẩn metan trong bể phân hủy kỵ khí.

Cách xác định hoạt động của bùn vi sinh vật kỵ khí trong bể sinh học kỵ khí.

Hoạt động của vi sinh trong bể kỵ khí thường được xác định bằng cách phân tích acid béo bay hơi VFA hoặc metan. Phân tích lipit được dùng để xác định sinh khối, cấu trúc quần thể và trạng thái trao đổi chất, được chỉ thị bằng tổng lipit phosphate, acid phospholipid béo và acid poly-β-hydroxybutyric. Hoạt động vi khuẩn cũng có thể được đo bằng ATP và hoạt tính INT-dehydrogenase.